Информация об изменениях

Сообщение [трэш] Квантовый вуайеризм или загадка наблюдателя (с) от 19.04.2016 21:50

Изменено 19.04.2016 21:51 ononim

Ну, раз поперли в топе весенние-обостренческие темы, надо бы не пропустить пик интереса потенциальной аудитории.

Итак, кто не в курсе есть такой эксперимент по дифракции электронов, иллюстрирующий дуальность природы электронов. В базовом варианте эксперимент проводится так, берется электронная пушка, пучок электронов с которой направляется на тонкий слой вещества с регулярной кристаллической решеткой, за которым стоит регистрирующий экран. Картинка на экране получается такая:

Что из этого следует? А следует то что электрон в этом эксперименте проявляет волновые свойства, а конкретно — картинка на экране отражает дифракцию и интерференцию электронного пучка на кристаллической решетке мишени перед экраном, явления (ну или по сути одно явление) которые изначально описаны для распространения волн.
Это была преамбула для тех кто знал, но забыл. Далее эксперимент модифицировали, вместо тонкослойной кристаллической мишени использовали металлическую пластинку с двумя щелями. Результат был уже немного предсказуем:
http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter5/section/paragraph4/images/5-4-4.gif
Далее самое интересное, электроны стали пускать по-одному. Но они по-прежнему рисовали интерференционную картинку на экране, таким образом получается что каждый один электрон умудряется пролетать через обе щели одновременно ну и потом интерферировать сам собой. Потом решили попробовать сфотографировать "электрон" в полете перед щелью. И... интерференционная картинка пропала Пруф.
С тех пор как я узнал про этот эксперимент, меня мучает вопрос: а пробовали ли экспериментаторы оставить "фотоаппарат" перед щелью работающим, но не выдающим фотки. Ну т.е. если устройство, фиксирующее электроны, представляет собой некий фотодатчик, освещенный лазерным лучом, который "перекрывают" электроны, что фиксирует датчик — то оставить лазерный луч, но выключить фотодатчик. Интересно, в этом случае, электроны стеснялись бы интерферировать сами с собой, или таки доперли бы, что за ними никто не подглядывает и занялись своим привычным делом?
Ну и поощрительный приз для тех, кто дочитал до конца.
А эта строчка — для халявщиков, читающих с конца. Не читайте выше.
[трэш] Квантовый вуайеризм или загадка наблюдателя (с)
Ну, раз поперли в топе весенние-обостренческие темы, надо бы не пропустить пик интереса потенциальной аудитории.

Итак, кто не в курсе есть такой эксперимент по дифракции электронов, иллюстрирующий дуальность природы электронов. В базовом варианте эксперимент проводится так, берется электронная пушка, пучок электронов с которой направляется на тонкий слой вещества с регулярной кристаллической решеткой, за которым стоит регистрирующий экран. Картинка на экране получается примерно такая:

или, в зависимости от мишени, такая:

Что из этого следует? А следует то что электрон в этом эксперименте проявляет волновые свойства, а конкретно — картинка на экране отражает дифракцию и интерференцию электронного пучка на кристаллической решетке мишени перед экраном, явления (ну или по сути одно явление) которые изначально описаны для распространения волн.
Это была преамбула для тех кто знал, но забыл. Далее эксперимент модифицировали, вместо тонкослойной кристаллической мишени использовали металлическую пластинку с двумя щелями. Результат был уже немного предсказуем:
http://www.physics.ru/courses/op25part2/content/chapter5/section/paragraph4/images/5-4-4.gif
Далее самое интересное, электроны стали пускать по-одному. Но они по-прежнему рисовали интерференционную картинку на экране, таким образом получается что каждый один электрон умудряется пролетать через обе щели одновременно ну и потом интерферировать сам собой. Потом решили попробовать сфотографировать "электрон" в полете перед щелью. И... интерференционная картинка пропала Пруф.
С тех пор как я узнал про этот эксперимент, меня мучает вопрос: а пробовали ли экспериментаторы оставить "фотоаппарат" перед щелью работающим, но не выдающим фотки. Ну т.е. если устройство, фиксирующее электроны, представляет собой некий фотодатчик, освещенный лазерным лучом, который "перекрывают" электроны, что фиксирует датчик — то оставить лазерный луч, но выключить фотодатчик. Интересно, в этом случае, электроны стеснялись бы интерферировать сами с собой, или таки доперли бы, что за ними никто не подглядывает и занялись своим привычным делом?
Ну и поощрительный приз для тех, кто дочитал до конца.
А эта строчка — для халявщиков, читающих с конца. Не читайте выше.